(57)【要約】【課題】熱交換器を横向きに製作するとき伝熱管の端部下面に生じる擦り傷を抑える。【解決手段】管板２とバッフルプレート３の同軸上の管孔４、５に棒状のガイド９を串刺し状に挿通させ、ガイド９の先端に伝熱管６の一端を接続し、伝熱管６とガイド９をガイド９の後端側に移動させることでガイド９をそれぞれの管孔４、５から抜くと共にそれぞれの管孔４、５内に伝熱管６を挿入するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝熱管を挿通する複数の管孔を有する熱交換器用の管板及び複数のバッフルプレートを並べたのち、上記管板の管孔と上記バッフルプレートの管孔に上記伝熱管を挿入する熱交換器用伝熱管挿入方法において、上記管板と上記バッフルプレートの同軸上の管孔に棒状のガイドを串刺し状に挿通させ、該ガイドの先端に上記伝熱管の一端を接続し、上記伝熱管と上記ガイドをガイドの後端側に移動させることで上記ガイドをそれぞれの管孔から抜くと共にそれぞれの管孔内に上記伝熱管を挿入することを特徴とする熱交換器用伝熱管挿入方法。
【請求項２】
伝熱管を挿通する複数の管孔を有する熱交換器用の管板及び複数のバッフルプレートを並べたのち、上記管板の管孔と上記バッフルプレートの管孔に上記伝熱管を挿入するための熱交換器用伝熱管挿入装置において、昇降自在な架台と、該架台に水平方向にスライド可能に設けられたガイド軸受と、該ガイド軸受に、ガイド軸受のスライド方向とは直交する水平方向に移動可能に設けられ上記管孔に挿通するための棒状のガイドと、該ガイドの先端に設けられ上記伝熱管の端部に着脱可能に接続される接続治具とを備えたことを特徴とする熱交換器用伝熱管挿入装置。
【請求項３】
上記伝熱管が上記ガイドと共に所定の位置に移動されたとき上記ガイドの移動を規制するストッパを備えた請求項２記載の熱交換器用伝熱管挿入装置。
【請求項４】
上記接続治具が、上記伝熱管に嵌入される嵌入部材からなる請求項２又は３記載の熱交換器用伝熱管挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管板とバッフルプレートの管孔に伝熱管を挿入する熱交換器用伝熱管挿入方法及び熱交換器用伝熱管挿入装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７及び図８に示すように、シェル＆チューブ型熱交換器４０、４１は、伝熱管６、３２、管板２、バッフルプレート３、胴板４２、４３から構成され、伝熱管６、３２は管板２及びバッフルプレート３に支持される。また、伝熱管６、３２には、直線状に形成されるもの（図７参照）と、Ｕ字状に形成されるもの（図８参照）とがある。
【０００３】
熱交換器４０、４１の性能を決定するのは伝熱管６、３２内外の流体間の熱交換性能であることから、熱交換器４０、４１の製作において最も注意が必要なのは伝熱管６、３２を取り扱う工程である。図９に示すように、伝熱管６、３２を取り扱う工程には、バッフルプレート３及び管板２のそれぞれの管孔４、５が同軸上となるようにバッフルプレート３及び管板２を一列に配置し、これらバッフルプレート３及び管板２の管孔４、５に伝熱管６、３２を挿入する工程がある。
【０００４】
この工程には、バッフルプレート３及び管板２を水平方向に並べて熱交換器４０、４１を横向きに製作する工法と、バッフルプレート３及び管板２を鉛直方向に並べて熱交換器４０、４１を縦向きに製作する工法とがある。ただし、熱交換器４０、４１を縦向きに製作する工法は、天井の高い極めて大型の工場を必要とするため、横向きに製作する工法が一般的に採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２２４６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、熱交換器４０、４１を横向きに製作する場合、管板２及びバッフルプレート３に伝熱管６、３２を挿入する際、伝熱管６、３２がその自重により撓み、所定の位置に設置することが困難な場合があった。このため、図１０に示すように、伝熱管６、３２の挿入側の端部に円錐型の挿入用治具４４を設置し、伝熱管６、３２が自重により撓んでも、管孔４、５に入り易くしていた。
【０００７】
しかしながら、特に伝熱管６、３２の挿入側の端部下面において伝熱管６、３２と管孔４、５の間で摩擦が生じ，これにより擦り傷が生じることがあるという課題があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、熱交換器を横向きに製作するとき伝熱管の端部下面に生じる擦り傷を抑えることができる熱交換器用伝熱管挿入方法及び熱交換器用伝熱管挿入装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は、伝熱管を挿通する複数の管孔を有する熱交換器用の管板及び複数のバッフルプレートを並べたのち、上記管板の管孔と上記バッフルプレートの管孔に上記伝熱管を挿入する熱交換器用伝熱管挿入方法において、上記管板と上記バッフルプレートの同軸上の管孔に棒状のガイドを串刺し状に挿通させ、該ガイドの先端に上記伝熱管の一端を接続し、上記伝熱管と上記ガイドをガイドの後端側に移動させることで上記ガイドをそれぞれの管孔から抜くと共にそれぞれの管孔内に上記伝熱管を挿入するものである。
【００１０】
また、伝熱管を挿通する複数の管孔を有する熱交換器用の管板及び複数のバッフルプレートを並べたのち、上記管板の管孔と上記バッフルプレートの管孔に上記伝熱管を挿入するための熱交換器用伝熱管挿入装置において、昇降自在な架台と、該架台に水平方向にスライド可能に設けられたガイド軸受と、該ガイド軸受に、ガイド軸受のスライド方向とは直交する水平方向に移動可能に設けられ上記管孔に挿通するための棒状のガイドと、該ガイドの先端に設けられ上記伝熱管の端部に着脱可能に接続される接続治具とを備えたものである。
【００１１】
上記伝熱管が上記ガイドと共に所定の位置に移動されたとき上記ガイドの移動を規制するストッパを備えるとよい。
【００１２】
上記接続治具が、上記伝熱管に嵌入される嵌入部材からなるとよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、熱交換器を横向きに製作するとき伝熱管の端部下面に生じる擦り傷を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は本発明の実施の形態を示す熱交換器用伝熱管挿入装置の側面を斜め上方から視た斜視図である。
【図２】図２は図１の要部拡大図である。
【図３】図３はガイド軸受の正面断面図である。
【図４】図４は伝熱管の挿入手順を（ａ）〜（ｅ）の順に示す説明図である。
【図５】図５（ａ）は管板と伝熱管の端部が面一にされる熱交換器の断面図であり、図５（ｂ）は管板から伝熱管の端部が突出される熱交換器の断面図である。
【図６】図６は他の実施の形態を示す熱交換器用伝熱管挿入装置の側面説明図である。
【図７】図７は直線状の伝熱管を有する熱交換器の側断面図である。
【図８】図８はＵ字状の伝熱管を有する熱交換器の側断面図である。
【図９】図９は従来の伝熱管挿入方法を説明する説明図である。
【図１０】図１０は図９の要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は熱交換器用伝熱管挿入装置の斜視図であり、図２はガイドの先端部の拡大図であり、図３はガイド軸受の断面図である。
【００１６】
図１及び図４（ａ）に示すように、熱交換器用伝熱管挿入装置１は、管板２とバッフルプレート３の管孔４、５に直線状の伝熱管６を挿入するとき伝熱管６を案内するためのものであり、昇降自在な架台７と、架台７に水平方向（左右方向）にスライド可能に設けられたガイド軸受８と、ガイド軸受８に、ガイド軸受８のスライド方向とは直交する水平方向（前後方向）に移動可能に設けられ管孔４、５に挿通するための棒状のガイド９と、ガイド９の先端に設けられ伝熱管６の端部に着脱可能に接続される接続治具１０と、伝熱管６がガイド９と共に所定の位置に移動されたときガイド９の移動を規制するストッパ１１とを備えて構成される。
【００１７】
管板２は伝熱管６の端部を固定するための金属板であり、円板状に形成される。また、管板２には、伝熱管６を挿入するための管孔４が複数形成されており、管孔４に伝熱管６を挿入したのち管板２と伝熱管６を溶接することで伝熱管６を固定するようになっている。バッフルプレート３は、伝熱管６の中間部を支持するための板であり、一部を切り欠いた円板状に形成される。また、バッフルプレート３には、伝熱管６を挿入するための管孔５が複数形成されている。バッフルプレート３の管孔５は、管板２の管孔４より若干大径に形成されており、伝熱管６を支持するようになっている。また、伝熱管６は伝熱性に優れた銅等の金属からなり、高い伝熱性を得るために肉厚を薄く形成されている。
【００１８】
架台７は、平面視矩形枠状に形成された支持フレーム部１２と、支持フレーム部１２を昇降可能に支持する脚部１３とからなる。脚部１３は、支持フレーム部１２の長手方向（ガイド９の移動方向）に離間して一対設けられている。脚部１３は、棒状に形成され支持フレーム部１２に一端を回動自在に設けられた回動脚１４と、回動脚１４と略同じ長さの棒状に形成され長手方向の中央を回動脚１４に回転自在に設けられると共に一端を支持フレーム部１２の底面にスライド可能に係合されたスライド脚１５とからなる。回動脚１４とスライド脚１５には回動脚１４に対するスライド脚１５の角度を調節するための駆動装置（図示せず）が設けられており、駆動装置で回動脚１４に対するスライド脚１５の角度を増減することで支持フレーム部１２を昇降させるようになっている。
【００１９】
ガイド軸受８は、ガイド９を軸方向に移動可能に案内するためのものであり、支持フレーム部１２に前後方向に離間して複数設けられる。図１及び図３に示すように、ガイド軸受８は、支持フレーム部１２にスライド可能に設けられたケーシング１６と、ケーシング１６内に回転自在に設けられガイド９を案内するためのガイドローラ１７とからなる。ガイドローラ１７は、ガイド９を中心とする同心円上に３つ等間隔に配置されており、ガイド９を軸方向にのみ移動可能に支持するようになっている。
【００２０】
ガイド９は、伝熱管６より長い棒状に形成されると共に伝熱管６と略同径に形成されており、管板２と全てのバッフルプレート３に串刺し状に挿通されるようになっている。また、ガイド９は伝熱管６より十分硬い剛体にて形成されており、同軸上の管孔４、５に容易に挿通されるようになっている。
【００２１】
図２に示すように、接続治具１０は、伝熱管６に嵌入される嵌入部材１８からなる。嵌入部材１８は、ゴム等の軟質の樹脂からなり、円錐型に形成される。
【００２２】
ストッパ１１は、ガイド９の後方への移動を規制するものであり、ガイド軸受８に後方に延びて設けられた取付フレーム１９と、取付フレーム１９に上下にスライド可能に設けられガイド９の延長線上に位置されたときガイド９の後方への移動を規制する係止部２０とからなる。
【００２３】
次に管板２及びバッフルプレート３への伝熱管６の挿入方法について述べる。
【００２４】
管板２とバッフルプレート３に伝熱管６を挿入する場合、図４（ａ）に示すように、予め管板２と複数のバッフルプレート３をそれぞれの管孔４、５が同軸上となるように並べると共に管板２が列の端に位置されるように並べ、管板２に臨む位置に熱交換器用伝熱管挿入装置１を配置する。このとき、一部の管孔４、５に支持棒２１を挿通させておき、管板２とバッフルプレート３の配置を固定しておく。また、ストッパ１１の係止部２０はガイド９の延長線上から外れるように下方に移動させておき、ガイド９に干渉しないようにしておく。
【００２５】
この後、熱交換器用伝熱管挿入装置１のガイド９が伝熱管６を挿入すべき管孔４、５と同軸上に位置されるように架台７を昇降させると共にガイド軸受８を左右方向にスライドさせ、ガイド９を管板２側に移動させて管板２の管孔４と各バッフルプレート３の管孔５にガイド９を挿入する。
【００２６】
図４（ｂ）に示すように、ガイド９が管板２及びバッフルプレート３の管孔４、５に串刺し状に挿通されたら、図４（ｃ）に示すように、嵌入部材１８を伝熱管６の一端に挿入して伝熱管６にガイド９を接続する。また、ストッパ１１の係止部２０をガイド９の延長線上に位置するように上方に移動させる。
【００２７】
この後、一体化した伝熱管６とガイド９をガイド９の後端側に移動させる。これにより、ガイド９がそれぞれの管孔４、５から引き抜かれると共にそれぞれの管孔４、５内に伝熱管６が挿入される。伝熱管６に比し、より強い剛性のガイド９の剛性により伝熱管６のたわみが防止され，従来に比して伝熱管６の外周面に傷が生じる可能性が低くなる。
【００２８】
図４（ｄ）に示すように、ガイド９の後端がストッパ１１の係止部２０に当接したら嵌入部材１８を伝熱管６から抜いてガイド９と伝熱管６を分離させる。また、図５（ａ）に示すように、管板２と伝熱管６の端部とを溶接すると共に、管板２内の伝熱管６を拡径させ、管板２に伝熱管６を固定する。
【００２９】
なお、図５（ｂ）に示すように伝熱管６の端部が管板２から突出するタイプの熱交換器の場合には、伝熱管６の外周部と管板２とを溶接すると共に、管板２内の伝熱管６を拡径させる。
【００３０】
以後、図４（ｅ）に示すように、架台７を昇降させると共にガイド軸受８を左右方向に移動させて次に伝熱管６を挿入すべき管孔４、５の軸上にガイド９を移動させ、上述の手順を繰り返して管孔４、５に伝熱管６を挿入する。
【００３１】
このように、管板２とバッフルプレート３の同軸上の管孔４、５に棒状のガイド９を串刺し状に挿通させ、ガイド９の先端に伝熱管６の一端を接続し、伝熱管６とガイド９をガイド９の後端側に移動させることでガイド９をそれぞれの管孔４、５から抜くと共にそれぞれの管孔４、５内に伝熱管６を挿入するため、伝熱管６の一端をガイド９で支持することができ、伝熱管６の撓みを抑えることができ、伝熱管６の端部下面がバッフルプレート３又は管板２に擦れて傷つくのを抑えることができる。
【００３２】
また、昇降自在な架台７と、架台７に水平方向にスライド可能に設けられたガイド軸受８と、ガイド軸受８に、ガイド軸受８のスライド方向とは直交する水平方向に移動可能に設けられ管孔４、５に挿通するための棒状のガイド９と、ガイド９の先端に設けられ伝熱管６の端部に着脱可能に接続される接続治具１０とを備えて熱交換器用伝熱管挿入装置１を構成したため、管孔４、５の軸上にガイド９を簡易な構造で容易に移動させることができ、管板２及びバッフルプレート３の管孔４、５に伝熱管６を容易に挿入できると共に伝熱管６の端部下面に擦り傷が付くのを抑えることができる。
【００３３】
熱交換器用伝熱管挿入装置１は、伝熱管６がガイド９と共に所定の位置に移動されたときガイド９の移動を規制するストッパ１１を備えるものとしたため、伝熱管６の端の位置を簡単に揃えることができる。
【００３４】
接続治具１０が、伝熱管６に嵌入される嵌入部材１８からなるものとしたため、簡易な構造で容易に伝熱管６とガイド９とを接続できる。
【００３５】
なお、架台７は回動脚１４とスライド脚１５を有するものとしたがこれに限るものではない。例えばジャッキ等からなる伸縮自在な脚（図示せず）を有するものとしてもよい。
【００３６】
また、嵌入部材１８は柔らかな樹脂からなるものとしたが、風船のように拡縮するエアバック（図示せず）と、エアバックにエアを供給するエア供給装置（図示せず）からなるものであってもよく、機械的に拡縮するものであってもよい。
【００３７】
また、図８に示すように、伝熱管３２がＵ字状に形成されるものである場合、図６に示すように、熱交換器用伝熱管挿入装置３０は、一対の棒状のガイド９を有すると共に、これらガイド９を軸方向に案内するガイド軸受８を有するものにするとよい。また、熱交換器用伝熱管挿入装置３０は、これらガイド９を物理的に接続する接続部３１を有するものとしてもよく、これらガイド９を同期して移動させる駆動装置（図示せず）を有するものとしてもよい。駆動装置は、例えばそれぞれのガイド軸受８のガイドローラ１７を同時に正転又は逆転させるものであってもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１  熱交換器用伝熱管挿入装置
２  管板
３  バッフルプレート
４  管孔
５  管孔
６  伝熱管
７  架台
８  ガイド軸受
９  ガイド
１０  接続治具
１１  ストッパ
１８  嵌入部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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